基于小波变换的红外图像压缩编码研究

根据红外图像空间相关性强的特征以及红外图像经小波分解后的数据特性,利用小波变换对红外夜视图像进行了压缩编码研究,得到了不同压缩比下的压缩结果。计算机仿真实验表明,此方法没有方块效应,视觉效果良好,对于红外图像来说有一定的应用价值。     

基于压缩感知在线稀疏的红外视频遥感凝视成像

压缩感知理论是一种新兴的数字信号处理方法,在红外遥感视频成像中有很好的应用前景.为了提高红外视频遥感成像的效果,提出了基于压缩感知在线稀疏的红外遥感视频凝视成像方法.介绍了该方法的视频图像分块压缩采样策略,视频图像在线稀疏方法,以及视频图像重构方法.重点研究了有运动目标的红外遥感图像在线稀疏表示方法,提出了迭进分块训练样本的设计方法和累积冗余字典构造方法.通过数值计算可以看出,该方法提高了遥感红外图像的重构效果.     

基于红外压缩成像的点目标跟踪方法研究

目前压缩测量的应用研究主要集中在重构图像方面,但是很多应用中最终目的是检测和跟踪。直接基于压缩测量的检测和跟踪问题尚未解决。该文首次建立一种压缩域到空间域的映射模型,并提出一种无需重构任何图像且直接从低维压缩测量中经解码进行目标跟踪的方法,并分析其应用于天基红外探测的可能性。该方法利用Hadamard测量矩阵构建红外压缩成像系统,采用自适应压缩背景差分法从低维压缩测量信息中分离背景和前景,再从压缩前景信息中解码目标空间位置,并结合数据关联和Kalman滤波算法解决了杂波环境下点目标跟踪问题。理论分析和仿真实验结果表明,该方法能利用少量压缩测量实现目标跟踪任务,并减小探测器规格及相关算法的计算复杂度和存储代价。     

聚氨酯泡沫塑料在压缩加载过程的红外辐射研究

对5种不同密度的聚氨酯泡沫塑料进行了等应变速率的单轴压缩加载实验,监测了过程中的红外辐射信息变化规律.实验结果表明:聚氨酯泡沫塑料在压缩加载过程中,前期表现为整体温升,后期红外辐射温度增幅变大,并在样品中间出现局部升温更显著的特征.样品的升温幅度与其密度存在正相关的线性关系.0.5g/cm~3的聚氨酯泡沫塑料在压缩至25%应变时温升达到了1.8℃.     

简并四波混频中混沌光场的压缩

讨论利用简并四波混频(DFWM)产生压缩的混沌态光场,在近共振DFWM系统中输出场的相对压缩量可达90％以上。     

光抽运多光子激光的腔内和输出光子噪声压缩

采用Ｓｃｕｌｌｙ－Ｌａｍｂ量子理论,计算了受驱动多光子的ＭａｎｄｅｌＱ因子和输出噪声谱。对于腔内噪声多光子激光与单光子一样,ＭａｎｄｅｌＱ因子均可达到－１／２,对应５０％的压缩,但是对于腔外噪声。ｋ光子激光的输出噪声谱只能达到ｋ（ｋ＋１）,随ｋ的增加而增加。这标志着单光子、双光子、三光子和四光子激光的输出压缩程度依次为５０％、３３％、２５％和２０％。     

基于压缩感知的红外遥感图像重构算法分析

随着航天遥感技术的飞速发展,遥感图像采集数据耗时长、图像数据量大等问题的出现对采样设备和存储设备提出了更高的性能要求。为了解决以上问题,在气象卫星的红外遥感图像的处理中采用了压缩感知理论。通过Matlab建模和仿真,分析了正交匹配追踪算法、梯度投影算法、子空间追踪算法、平滑l0范数算法的性能,并对大量红外图像以不同的采样率进行采样压缩,然后使用多种重构算法重构图像。对比试验显示,几种算法都能以较低的采样率得到完整的红外图像,但平滑l0范数算法在重构精度和运行时间方面都优于其余几种算法,证明了压缩感知在红外遥感图像的处理中具有较大的实用价值。     

压缩传感条件下红外和可见光图像融合技术的研究

为了提高夜间对目标的识别能力,红外和可见光图像融合技术被广泛应用到夜视系统中。使用压缩传感技术可以通过获取信号的少量线性投影来保留信号的完整信息,解决红外成像中红外探测器件与图像分辨率之间的矛盾。以压缩传感测量值作为图像内容特征,直接进行图像融合,可以减少重构误差和计算量。因此本文提出一种压缩传感条件下的红外和可见光图像融合算法。首先,本文算法同时考虑融合图像和原始图像的相似度和对原始图像特征的保留程度,提出一个新颖的代价函数。然后,采用L₁范数优化求解该代价函数,得到融合图像对应的稀疏系数。最后,利用字典和该稀疏系数重构为融合图像。通过和几种压缩传感条件下的融合算法比较,可以看出本文算法在主观视觉效果和客观评价方面均具有显著优势。该算法为压缩传感条件下的图像融合提供一种新的有效手段。      

爆磁压缩驱动的红外脉冲强光辐射源研究

提出一种爆炸激励红外脉冲强光辐射的技术途径，即用爆磁压缩装置产生的电压，电流激励聚光腔中的氙灯，再用氙灯泵浦谐振腔中的钕玻璃工作物质产生红外脉冲强光辐射，给出爆磁压缩装置的实验结果，将此结果应用于含爆磁压缩装置，电爆炸丝断路开关和电感储能脉冲功率电路的PSpice模型，计算出加在负载上的电流、电压波形，探讨爆磁压缩装置与负载电路各参数实现匹配的可能性。     

一种红外焦平面阵列非均匀性校正的新方法

为了解决红外焦平面阵列非均匀性实时校正难题,提出了一种利用存储器的函数变换功能来对红外焦平面阵列非均匀性进行实时压缩校正的新方法.详细阐述了存储器压缩校正的原理和实现过程,并给出硬件实现框图,最后给出了实验结果.实验表明该校正方法电路简单、校正效果理想、容易实现实时校正.     

基于ROI灰度压缩的电路板红外图像配准

电路板红外图像配准技术是电路板红外热成像故障检测系统的核心。针对传统图像配准算法精度和效率较低等不足,为了提高电路板红外图像配准精度和效率,设计了一种基于ROI灰度压缩的图像配准算法。首先,利用Otsu法提取出电路板红外图像ROI。然后,将ROI内灰度值进行线性压缩。最后将灰度压缩后的图像进行互信息量运算和图像x平移、y平移、旋转、缩放变换参数寻优。仿真结果表明,基于ROI的灰度压缩算法能够显著减小配准时间,当两幅图像环境温度差异较大时其配准精度相比其他灰度压缩算法有明显优势。     

一种基于双边滤波的红外图像细节增强方法

为了解决高动态红外图像在常规显示设备上显示时对比度低、细节模糊等问题,提出了一种基于双边滤波的红外图像非线性细节增强及动态范围压缩方法。首先利用基于扫描行的均值及标准差的统计方法对图像中的条纹噪声进行检测及插值补偿。然后对高动态红外图像进行双边滤波,得到基频分量及细节分量。针对基频分量动态范围大的特点,压缩其动态范围,对细节分量则进行非线性增强。最后将压缩后的基频分量和非线性增强后的细节分量合成,并将灰度范围调整到8位,得到适合显示的低动态范围图像。实验结果表明,提出的方法能在压缩图像动态范围的同时有效实现图像细节信息的增强。     

提高红外焦平面阵列实时非均匀性校正速度的研究

为了提高红外焦平面阵列两点实时非均匀性校正速度,提出两点压缩校正的新方法.详细阐述了两点压缩校正的原理及其实现方法,并与两点校正方法进行了比较,通过比较说明两点压缩校正具有计算量小、校正速度快,适合实时校正的特点.     

SIP信令压缩技术

信令压缩指的是将原本设计用于Internet的多媒体会话控制IP信令协议应用于无线通信时,必须采取的信息压缩技术,其目的是降低带宽开销,提高无线频谱资源利用率。文中详细介绍了信令压缩的体系结构、各实体的功能、消息格式和各种扩展操作,并使用LZHUF算法,结合静态字典和共享压缩机制,实现了SIP信令压缩。仿真结果表明,信令压缩技术取得了很好的压缩效果,压缩后消息的长度平均仅为原来消息长度的20％左右。     

像面编码计算成像实验研究及重构图像的质量评价

针对国产化大面阵红外器件技术缺乏,用红外焦平面探测器获取图像时难以消除自身的非均匀性以及信噪比低,航空航天成像应用中的图像采集、传输、存储成本越来越高等问题.论文引入了像面编码计算成像,首先分析了这种成像系统的原理模型,然后将压缩感知理论应用于计算成像中,搭建成像原理样机,进行非压缩和压缩的计算成像实验.最后在重构的图像质量评价中引入了信号子空间分析方法,进行重构图像的信噪比估计,实验结果表明,这种信噪比估计方法更加准确有效,并且可以以此作为实验结论给出实际压缩成像时需要的合理采样次数.     

基于GNR先验的电力设备热成像超分辨率方法

电力设备红外图像在电力设备状态监测、故障识别等方面发挥着重要作用。针对红外图像应用时存在的分辨率低,清晰度不足的问题,本文提出一种基于图像梯度范数比（Gradient Norm-ratio, GNR）先验约束的压缩感知电力设备红外图像超分辨率方法。通过分析电力设备红外图像在不同采样比时重建图像高频信息的变化规律,将GNR先验引入传统压缩感知超分辨率模型中。并针对改进后的模型设计了有效的求解算法,通过半二次分裂方法引入辅助变量,对不同变量交替迭代求解,实现红外图像超分辨率重建。仿真实验结果验证了GNR先验信息的引入,有利于超分辨率算法取得更好的重建效果。与现有经典超分辨率方法相比,本文方法重建图像无论在主观视觉效果还是客观评价指标上都有了较好的提升。     

海面红外图像的动态范围压缩及细节增强

动态范围压缩和细节增强是红外图像处理的两个重要课题。为了将高动态海面背景红外图像清晰显示,提出一种高动态范围压缩及细节增强算法。首先,通过基于梯度边缘信息的多方向拉普拉斯增强方法,将梯度图像平滑处理,并与多方向拉普拉斯滤波相乘,实现高动态范围图像的细节增强;然后统计增强后图像的动态广义直方图信息;最后采用灰度级分组的方法构造映射函数,将高动态范围压缩到8 bits,输出可清晰显示的红外图像。对大量海面背景红外图像进行实验分析,结果表明,该算法提高了图像的对比度,有效增强了舰船目标细节,同时抑制了海面背景噪声的放大和光晕现象的产生,最终获得较好的输出图像。     

一种红外图像二维细节增强技术研究与实现

针对红外图像的特点,提出并实现了一种基于FIR(Finite Impulse Response,有限冲激响应)滤波器结合图像动态压缩的二维数字图像细节增强技术。该方法首先对实时的二维红外图像进行行、列向量的一维分解,然后使用FIR滤波器分别对图像的行、列向量进行细节提取,之后对原始图像和提取的图像细节进行加权融合,最后通过直方图处理算法对融合图像进行动态压缩,最终完成了能够满足实际应用的实时红外图像的细节增强。本技术以FPGA为核心处理器,采用FPGA+NIOS软核+DSP内核的处理架构实现算法,已成功应用于工程项目中。     

CCSDS压缩算法在红外导引头图像传输中的应用

针对军用探测中红外导引头得到的红外图像需要快速、安全、高效地传输的问题,研究了红外图像的压缩问题.通过各种算法比较,发现空间数据系统咨询委员会(CCSDS)推荐的基于小波变换的图像压缩算法有更易于硬件实现的特点.并且当图像压缩比大于30倍时,图像的失真也是能够接受的.并根据红外图像及其小波变换后系数的各子带直方图分布的特点,提出了一种改进的压缩算法.该算法是基于CCSDS推荐的压缩算法,并通过重新分配小波变换后各子带重要性因子及选择RICE中的预测器使其更适合于红外图像的压缩.同时对该算法产生的压缩数据流在无线传输过程中的容错性问题,提出了的建议及方法.经过仿真,该算法压缩效果同JPEG2000相近,且经过改进后的算法与原算法相比,PSNR提高了0.2dB.     

化学烟雾红外光谱识别的背景压缩

被动式傅里叶变换红外光谱仪用于远距离遥感几种烟雾红外发射谱的监测，其目的是为找一种有效的方法从几种混合的光谱中区分出特殊成分。建立了化学烟雾的红外辐射传输方程。谱的模式识别技术可用于强变化的背景压缩和提取化合物极为弱小的发射特征。它可用于从多种干扰物和化学物光谱中鉴别出某种特殊成分。